超高层建筑核心筒设计探讨

超高层建筑核心筒设计探讨

摘要：随着我国经济的快速发展，农村人口大量涌入城市，市区用地日趋紧张，迫使建筑不得不向高空发展。超高层建筑能以较小的占地，在给定用地条件下最

大限度地增加建筑面积，并发挥最大化的综合效益。本文结合工程实例对超高层

建筑核心筒的设计要点进行了相关探讨。

关键词：超高层建筑；核心筒；设计

引言：

一个精简合理的核心筒，不仅有利于提高整个建筑的使用效率，对于维持建

筑的安全稳定，保障人员的生命财产安全，减小交通面积提高经济效益方面也有

很重要的作用。对超高层建筑核心筒设计进行探讨，是提高工程质量的必要路径。

1 工程概况

其建筑位于某市，建筑定位为配套齐全的新商业办公中心。项目总用地

13723m2，总建筑面积 134321m2，标准层建筑面积 1131m2，建筑高度 120m，

地上 38 层，地下 2 层。建筑 1～4 层为商业；5～6 层，8～22 层，24～38 层为办公；7 层以及 23 层为避难层；地下室为车库及人防工程。

从已建成的超高层建筑实例来看，多数采用单核中央型核心筒，其平面形状

又以矩形、方形、三角形相对较多。

2 核心筒电梯竖向交通组织设计

2.1 直达电梯系统

直达电梯系统包括单层轿厢直达和双层轿厢直达两种形式。单层轿厢直达系

统是将电梯分为几组，各自分担不同区间的垂直运输。根据标准层平面规模，每

组电梯 4～8 台，分担 8～15 层，均设置在出发层，几组电梯厅并列，路线简明

流畅。双层轿箱直达是在同一梯井内安装上、下两层重叠在一起的双层轿箱，分

奇数、偶数层使用，使每次运行具有大于一台电梯的运载力。

2.2 转换电梯系统

随着建筑高度的增加，电梯数量和分区也会相应增加，如果一味地增加电梯

井道将导致核心筒面积无限增大、电梯使用效率降低。“穿梭 + 层间”电梯组织方

式可以有效提高电梯使用率，即在建筑的上部设一个或几个空中大堂，乘客从首

层搭乘穿梭电梯至空中大堂，再从该层电梯厅换乘层间电梯到达目的楼层。

3 核心筒电梯平面交通组织设计

从平面上看，电梯厅的组织方式有“一”字式、“T”字式、“十”字式、“井”字式、“Y”字式及组合式型等几种。

3.1 核心筒标准层交通组织方式

内廊式的交通组织方式，基本依靠芯筒内部走道，包括“一”字式及“十”字式

两种，常用于大空间办公楼层，得房率相对较高。环廊式的交通组织方式，主要

依靠核心筒外圈走道，芯筒内部没有连通的走道，标准层得房率相对较低。“一”

字式及“十”字式内廊式走道得房率相对较高，环廊式走道得房率最低。为了提高

得房率，应尽量避免在标准层将核心筒平面设计为环形走道的形式。

3.2 核心筒首层交通组织方式

（1）矩形核心筒

其一，芯筒内部每组最多布置4台电梯，每组电梯依次平行并列布置。一种

形式是将电梯与楼梯及设备用房在核心筒短边分区设置，形成的芯筒平面长宽比

相对较小，如上海浦江双辉大厦，核心筒北区布置不同区段办公电梯厅，南区布

置机电用房及疏散系统，电梯厅区域相对完整、明确，机电设备管线相对集中对位；还有一种形式是各列电梯之间为设备管井，楼梯位于核心筒的长边两侧端头，适用于平面长宽比较大的核心筒，如上海华敏帝豪大厦，各功能电梯厅分区明确，设备用房自下而上位置不变，减少了机电管线的转换。

其二，芯筒内部每列布置电梯多于 4 台，分别设置服务不同业态的电梯厅。

随着建筑高度的增加及建筑功能的复合，首层所需电梯厅数量增多，核心筒

受限于标准层平面的长宽比不能一味将芯筒沿某一方向排列，故核心筒内电梯成

组并列布置。如天津响螺湾恒富大厦南塔，芯筒北区布置有办公电梯，南区布置

有酒店及公寓电梯，各电梯厅相对独立，设备管线分散布置。

（2）方形核心筒

其一是“一”字式。其中，凹入式电梯厅不连通布置的特点为各组电梯厅相对

独立、互不连通，如南通润华国际中心，不停层电梯厅可作为卫生间、机房或服

务间使用，标准层核心筒周围需设置环形走道到达各个功能空间，核心筒自下而

上基本保持不变；一字平形式核心筒内增加内部走道布置，核心筒面积略增，但

卫生间、机房及设备用房的检修门均朝向芯筒内部，通过内部走道到达，减少对

外的干扰，标准层也可减少环形走道的设置。

其二是“T”字式。核心筒内电梯厅呈“T”字形布置，平面左右对称，如南昌绿

地中心，核心筒内布置 3 组电梯厅，机电设备用房及疏散楼梯布置在中心线的两侧。“T”字式核心筒，设置 3 组电梯厅，可用于塔楼竖向三区段，每区段均为直达

电梯系统；或用于竖向四区段，芯筒内一组为穿梭电梯，两组为层间电梯。

其三是“十”字式。一种形式是将电梯布置在“十”字形走道两侧，电梯井道毗

邻设置，中间无通向疏散楼梯或设备机房的走道空间，布局紧凑，但使得疏散楼梯、机房及设备用房的检修门均朝向芯筒四周开门，如大连期货大厦；还有一种

形式是将电梯布置在“十”字形走道两侧，但核心筒内不同电梯组中间留有通向疏

散楼梯或设备机房的走道空间，此布局方式会使核心筒较前者面积略增，但疏散

楼梯、机房及设备用房的检修门均有朝向核心筒内部开启的可能，减少对功能空

间的干扰。

其四是“井”字式。九宫格式布局可以为首层大堂提供很多的电梯厅入口，且

相互独立，适合电梯分区较多、高度较高、标准层面积较大、要求通过较多的布

置于九宫格各个区域的穿梭转换电梯来满足垂直交通需求的建筑。

（3）三角形核心筒

其一，电梯成“一”字式布置，如南京绿地中心紫峰大厦，竖向布置办公、酒

店及观光业态，办公设置两区段直达电梯，酒店设置 4 台穿梭电梯。在三角形芯

筒内的尖角部位设置观光电梯，由地下一层进入，一直梭至塔楼观光层，中间不

停层，由南向北随空间逐渐宽敞依次布置疏散楼梯及消防电梯，布置“一”字平行

式电梯厅，电梯与墙体的空余处布置设备管井（图1）。